63 CONTEXTE
Un intérêt tout particulier pour le système fibrinolytique est né du fait que les gènes du plasminogène (PLG) et de son activateur tissulaire (PLAT) sont fortement induits dans les cellules endothéliales traitées à l‟extrait de cartilage de requin et que de fortes doses administrées à des souris ont pour effet de rendre leur tumeur hémorragique.
INTRODUCTION
Système fibrinolytique
La plasmine est une protéase polyvalente ayant une spécificité tryptiquequi active directement ou indirectement, certaines pro-MMPs, et hydrolyse plusieurs protéines extracellulaires, telle que la fibrine. L‟uPA et le tPA, les principaux activateurs du plasminogène, sont le produit de différents gènes régulés séparément par une variété de facteurs tels que des hormones et des cytokines. Comme la plasmine, l‟uPA et le tPA sont des protéases à sérineayant une activité tryptique, mais qui en revanche, ont une grande spécificité envers leur substrat, le plasminogène. L‟uPA (ou plus précisément, son précurseur le pro-uPA) estsecrété comme une protéine soluble et se lie à un récepteur cellulaire de surface (uPAR), accroché par un complexe GPI et présent sur plusieurs variété de cellules, incluant les cellules endothéliales.
Le plasminogène et la plasmine s‟associent aussi avec les membranes plasmatiques,et la co-localisation de l‟uPA et du plasminogène à la surface de la cellule augmente l‟efficacité de l‟activation du plasminogène et la subséquente protéolyse induite par la plasmine. L‟existence de multiples inhibiteurs spécifiques
64 de la plasmine ( 2-antiplasmine)et des activateurs du plasminogène (PAI - 1 et 2), procure des moyens additionnels de régulation de cette cascade protéolytique. La spécificité, l‟activité et la localisation des inhibiteurs de protéases à sérine peuvent être régulé par la MEC et certaines glycoprotéines [192, 193].
En ce qui attrait aux études de localisation, l‟idée générale est que l‟uPA, l‟uPAR et le PAI-1 ne sont pas exprimés par l‟endothélium quiescent.
Le tPA, en revanche, a été détecté dans l‟endothélium quiescent d‟un petit pourcentage d‟artérioles, veinules et vasa vasorum de tissus normaux humains. À l‟opposé, l‟uPA, l‟uPAR et le PAI-1 sont tous exprimés au cours de l‟angiogenèse in vivo dans plusieurs contextes. L‟uPA et l‟uPAR semblent être exprimés par les cellules endothéliales, etdépendamment de la situation, le PAI-1 est exprimé par les cellules endothéliales, stromales et épithéliales, où il jouerait un rôle dans la préservation de l‟intégrité de la matrice [194, 195]. En revanche, il y a peu de données sur l‟expression du tPA au cours de l‟angiogenèse.
Ces observations faites in vivo sont amplement supportées par les résultats obtenusin vitro. Les cellules endothéliales en culture, qui sont plutôt activées que quiescentes, produisent de l‟uPA, de l‟uPAR, dutPA et du PAI-1 et leur régulation par le bFGF et le VEGF a été décrite [195, 196]. Toutefois, il est à noter, que les cellules endothéliales d‟origine humaine répondent moins bien que les cellules d‟origine bovine à l‟effet des activateurs du plasminogène, du bFGF et du VEGF. La raison de cette réponse atténuée pourrait être reliée à la stimulation chronique de ces cellules par les composantes du supplément de croissance endothélial (les FGFs et possiblement le VEGF) utilisé en culture cellulaire. La réponse au VEGF semble également dépende du lit vasculaire à partir duquel les cellules ont été
65 isolées. Par exemple, le VEGF induit l‟uPA et le tPA dans les cellules endothéliales dérivées de la microvasculature mais pas dans les cellules issues de l‟aorte [197, 198]. Cette distinction peut avoir d‟importantes implications dans la régulation de l‟angiogenèse, que l‟on croit s‟amorcer à partir de vaisseaux préexistant de la microvasculature. L‟hypoxie, un stimuli majeur pour l‟angiogenèse, augmente l‟expression de l‟uPAR [199] et du PAI-1 [200] dans les cellules endothéliales. Il a été précédemment démontré que l‟uPA, l‟uPAR et le PAI-1 étaient augmentés dans les cellules endothéliales, dans un modèle de migration en deux-dimensions induit par une coupure, et que la migration et l‟induction des protéase et de leurs inhibiteurs dépendent toutes du bFGF endogène [201-203]. Dans un système de co-culture de cellules endothéliales et de fibroblastes, l‟activité du promoteur de PAI-1 et l‟expression de l‟ARNm sont induits seulement dans les fibroblastes apposés à l‟endothélium en bourgeonnement et non en présence d‟un endothélium en quiescence [204]. Les auteurs ont interprété que cette induction devait avoir de l‟importance pendant le bourgeonnement étant donné que c‟est la seule période pendant laquelle les cellules endothéliales sont en contact direct avec les fibroblastes. Ils proposèrent que l‟induction paracrine de PAI-1 procure un mécanisme pour arrêterla protéolyse péricellulaire.
Le t-PA est une enzyme clef de la fibrinolyse par son habilité à catalyser significativement la conversion du plasminogène en plasmine, résultant en la dégradation de la fibrine [205]. Le rôle de cette fibrinolyse catalysée par le t-PA dans l‟angiogenèse demeure inconnu [206], mais néanmoins considérable, étant donné l‟importance cruciale de la matrice fibrillaire pour la formation de néovaisseaux [207]. À l‟inverse de l‟u-PA, plusieurs observations suggèrent qu‟un
66 niveau élevé de t-PA corrèle avec un bon pronostic [163] alors qu‟un faible niveau de t-PA serait associé à la malignité des tumeurs et à un mauvais pronostic dans le cancer du cerveau ou autres cancers [165, 208-210].
Une étude fonctionnelle a donc été réalisée in vivo afin de comprendre l‟importance de ce système dans l‟effet antiangiogénique de l‟extrait de cartilage de requin.
Pour ce faire, nous avons modulé l‟activité des différents éléments du système fibrinolytique en utilisant: 1) l‟acide -aminocaproïque (EACA), un inhibiteur bloquant les sites de liaison de haute affinité pour la lysine situé sur le plasminogène et la plasmine [211], 2) le N-acétylcystéine (NAC), un donneur sulfhydrile réduisant la plasmine en angiostatine [212] ou en d‟autres fragments antiangiogéniques [213], et 3) l‟implantation de cellules tumorales surexprimant le PAI-1, une protéine qui inhibe avec une grande affinité l‟activité du t-PA.
Cette étude a montré que parmi les différents mécanismes proposés de l‟'inhibition de l‟angiogenèse par l‟extrait de cartilage de requin, l'induction du t-PA semble être cruciale, puisque sa modulation dans le gliome expérimental a augmenté ou a empêché les bénéfices du traitement sur l'angiogenèse des tumeurs et la survie des souris.
67